Руководство по литью PEEK под давлением

Как правильно производить литьё под давлением пластика PEEK (полиэфирэфиркетона)?

Если представить все пластмассы в виде пирамиды, то PEEK (полиэфирэфиркетон), как представитель семейства полиарилэфиркетонов (PAEK), безусловно занимает вершину. Это термопласт с выдающимися эксплуатационными характеристиками. Однако в некоторых нишевых рынках его преимущества всё ещё могут быть оспорены.

Давайте разберёмся, в чём особенности PEEK и как добиться отличного результата при его литье под давлением.

Что такое PEEK?

PEEK — это полукристаллический, высокотемпературный инженерный термопластик, обладающий:

• Высокой механической прочностью

• Химической стойкостью

• Износостойкостью

• Размерной стабильностью

• Термостойкостью до 260°C

Разработан в 1972 году, коммерциализирован в 1980-м, сегодня широко используется в аэрокосмосе, медицине и промышленности.

10 ключевых преимуществ пластика PEEK

1. Выдающаяся термостойкость

• Температура плавления: 343°C

• Долговременная работа: 260°C

• Кратковременная нагрузка: до 400°C

• После 3000 ч при 250°C прочность почти не теряется

2. Превосходные механические свойства

• Прочность на разрыв: 90+ МПа

• Устойчивость к ползучести, ударам, усталости

• Прочность сохраняется даже при 250°C

3. Отличная износостойкость

• Самосмазывающиеся свойства

• Низкий коэффициент трения

• Устойчив к скольжению и трению

4. Химическая стойкость

• Сопротивляется кислотам, щелочам, растворителям

• Практически не разрушается, кроме как под действием концентрированной серной кислоты

5. Радиационная устойчивость

• Выдерживает до 1100 Mrad

• Применяется для стерилизации медоборудования

6. Устойчивость к гидролизу

• Не разрушаетcя от пара или морской воды

• Выдерживает 1500+ циклов автоклавирования при 134°C

7. Огнестойкость

• Класс UL 94 V-0

• Индекс кислорода (LOI): 35

• Самозатухающая, с низким дымовыделением

8. Электроизоляция

• Постоянные диэлектрические характеристики

• Диэлектрическая прочность: 17 кВ/мм

9. Биосовместимость

• Одобрен FDA

• Не вызывает токсичных реакций, как металл

10. Размерная стабильность

• Низкий коэффициент термического расширения

• Стабильность размеров сопоставима с алюминием

Требования к литью под давлением пластика PEEK

1. Параметры впрыска

• Давление: 70–140 МПа

• Скорость: средняя – высокая

• Заднее давление: 0–1.0 МПа

2. Шнек

• Отношение L/D: желательно 18:1–24:1 (минимум 16:1)

3. Термопласт-автомат

• Поддержка температуры расплава 360–400°C

• Объём цилиндра: 2–5× массы впрыска

4. Сопло и затвор

• Подогрев сопла обязателен

• Не допускать понижения температуры ниже 343°C

5. Температура цилиндра

• Для неармированных: 360–380°C

• Для армированных: 380–400°C

• Использовать керамические нагреватели и водяное охлаждение загрузочной зоны

6. Температура пресс-формы

• 175–205°C (до 220°C)

• Использовать H13 или 8407, теплозащитные плиты >8мм

7. Конструкция формы

• Литники >4мм, впрыск ≥1мм (чистый), ≥2мм (армированный)

• Желательно круглый или трапециевидный канал

8. Сушка материала

• 150°C × 3 часа или 160°C × 2 часа

• Избегать загрязнений — пластик деградирует

9. Стабильность при остановке

• До 1 ч: 360°C

• 1–3 ч: 340°C

• 3 ч: промывка PSU, PEI или полиэтиленом